Receptorji, funkcije in spremembe GABA (nevrotransmiterjev)



The GABA ali gama aminobutrična kislina Je najpomembnejši zaviralni nevrotransmiter v živčnem sistemu. Je najbolj razširjen zaviralni sel in je razporejen po možganih in hrbtenjači.

Dejstvo je, da med 30 in 40% nevronov v naših možganih izmenjujejo nevrotransmiter GABA. Ti nevroni se imenujejo GABAergic.

Ta snov je bistvena v senzorični, kognitivni in motorni ravnini. Prav tako igra pomembno vlogo pri odzivu na stres.

Nevroni so v naših možganih med seboj povezani in izmenjujejo ekscitatorne in inhibitorne nevrotransmiterje za pošiljanje sporočil.

Preveč razburjenja bi povzročilo nestabilnost naše možganske dejavnosti. Nevroni bi oddajali vzbujevalne sinapse na druge nevrone, ki pa bi vzpodbudili njihove sosede. Navdušenje bi se razširilo na nevrone, kjer je nastala aktivacija, kar bi povzročilo, da bi se vsi nevroni v možganih nekontrolirano praznili..

To se dogaja pri epileptičnih napadih ali napadih. Pravzaprav nekateri znanstveniki pravijo, da je eden od vzrokov epilepsije sprememba nevronov, ki izločajo GABA ali njene receptorje.

Po drugi strani lahko preveč razburjenja povzroči razdražljivost, živčnost, nespečnost, motorične motnje itd..

Zato je aktivnost inhibitornih nevronov, kot so tisti, ki izločajo gama aminobutirno kislino, tako pomembna. Ta snov omogoča uravnoteženje aktivacije možganov, tako da se ohranijo optimalne ravni vzbujanja.

Za to, receptorji GABA, ki se nahajajo v nevronih, prejmejo kemična sporočila, zaradi katerih zavirajo ali zmanjšujejo živčne impulze..

Tako GABA deluje kot zavora po obdobjih intenzivnega stresa. Proizvaja sproščanje in sproži spanje. Nekatera zdravila, ki se uporabljajo za zdravljenje anksioznosti, kot so benzodiazepini, stimulirajo GABA receptorje.

Spremenjene ravni gama aminobutirne kisline so povezane s psihiatričnimi in nevrološkimi motnjami. Nizka raven te snovi ali zmanjšanje njene funkcije sta povezana z anksioznostjo, depresijo, shizofrenijo, motnjami spanja, nespečnostjo ...

Kratka zgodovina GABA

Gama aminobutirno kislino smo prvič sintetizirali leta 1883, vendar njeni učinki niso bili znani. Znano je le, da gre za izdelek, ki je deloval v presnovi rastlin in mikroorganizmov.

Približno leta 1950 so raziskovalci ugotovili, da so ga našli tudi v živčnem sistemu sesalcev.

Biosinteza

Gama aminobutirna kislina prihaja iz glutaminske kisline (glutamata), glavnega ekscitatornega nevrotransmiterja. To se pretvori v GABA preko encima, imenovanega dekarboksilaza glutaminske kisline (GAD), in kofaktor, imenovan piridoksal fosfat, ki je aktivna oblika vitamina B6. Za tvorbo GABA se iz glutamata odstrani karboksilna skupina.

Da bi se učinek GABA prekinil, je treba to snov prejeti skozi celice glije. Nevroni jo prav tako rekapirajo zaradi posebnih transporterjev. Cilj je odstraniti GABA iz zunajcelične tekočine v možganih, tako da ga GABAergični nevroni ne absorbirajo..

Receptorji

Dva pomembna receptorja, ki zajemata GABA, sta:

GABA sprejemnik A

To je sprejemnik, ki nadzoruje kanal klora. To je zapleteno, saj ima več kot 5 različnih križišč. Imajo prostor, ki zajame GABA, kjer se lahko združi tudi muscimol, ki posnema učinke slednjega (agonista). Poleg tega lahko zajame bikuculin, snov, ki blokira učinke GABA (antagonista)..

Medtem ko se na drugem mestu GABA A receptorja dodajo anksiolitična zdravila, imenovana benzodiazepini (kot sta Valium in Libbrium). Namenjene so zmanjšanju anksioznosti, sprostitvi mišic, sprožanju spanja, zmanjšanju epilepsije itd. Morda v tem istem mestu se alkohol pridruži, da uvede svoje učinke.

Tretje mesto omogoča združevanje barbituratov, drugih starejših in manj varnih anksiolitičnih zdravil. Pri nizkih odmerkih imajo sproščujoč učinek. Vendar pa višji odmerki povzročajo težave pri pogovoru in hoji, izgubi zavesti, komi in celo smrti.

Četrto mesto prejme različne steroide, kot so nekateri, ki se uporabljajo za splošno anestezijo. Poleg tega obstajajo hormoni, ki jih telo proizvaja, kot je progesteron, ki se veže na ta kraj. Ta hormon se med nosečnostjo sprosti in povzroči blago sedacijo.

Medtem ko je pikrotoksina na zadnjem mestu združena, je strup v grmu Indije. Ta snov ima nasprotne učinke kot anksiolitiki. To pomeni, da blokira delovanje GABAA receptorja, ki deluje kot antagonist. Zato lahko v velikih odmerkih povzroči napade.

Tako benzodiazepini in barbiturati aktivirajo receptor GABA A, zato se imenujejo agonisti..

Obstajajo bolj kompleksna vezavna mesta kot drugi, kot so benzodiazepini. Vse to je znano po zaslugi raziskav, vendar je treba še veliko vedeti. Naši možgani lahko naravno proizvajajo snovi, ki se vežejo na te receptorje z izvajanjem agonističnih ali antagonističnih učinkov. Vendar te spojine še niso bile identificirane.

Sprejemnik GABA B

Ta receptor uravnava kalijev kanal in je metabotropen. To je receptor, ki je vezan na G-protein.Ko se aktivira, nastane vrsta biokemičnih dogodkov, ki lahko povzročijo odpiranje drugih ionskih kanalov..

Znano je, da je baklofen agonist tega receptorja, ki povzroča mišično sprostitev. Medtem ko CGP spojina 335348 deluje kot antagonist.

Poleg tega se pri aktiviranju receptorjev GABA B odprejo kalijevi kanali, ki proizvajajo inhibitorne potenciale v nevronih.

GABA C sprejemnik

Po drugi strani pa se proučuje tudi receptor GABA C, ki ga ne modulirajo benzodiazepini, barbiturati ali steroidi..

Zdi se, da ga najdemo predvsem v mrežnici, čeprav je lahko v drugih mestih v osrednjem živčevju.

Sodeluje v celicah, ki uravnavajo vid, njegovi glavni agonisti pa so TACA, GABA in muscimol. Medtem pa pikrotoksin deluje antagonistično.

Do sedaj niso bile ugotovljene nobene bolezni, ki bi bile povezane z mutacijami v tem receptorju. Vendar se zdi, da so antagonisti receptorjev GABA C povezani s preprečevanjem oblike deprivacije, ki jo povzroča kratkovidnost (Valverde Afaro, 2011)..

Zato morate nadaljevati z raziskavami, da vidite, kakšna je njihova vloga pri očesnih motnjah.

Funkcije GABA

Ni presenetljivo, da ima GABA množico funkcij zaradi široke porazdelitve in količine v centralnem živčnem sistemu. Mnoge njegove natančne funkcije danes niso znane. Velik del sedanjih ugotovitev je posledica raziskav z zdravili, ki povečujejo, posnemajo ali zavirajo učinke GABA.

Če povzamemo, je znano, da je gama aminobutirna kislina inhibitorna snov, ki omogoča vzdrževanje uravnotežene aktivnosti možganov. Sodelujte v:

Sprostitev

GABA zavira nevronska vezja, ki se aktivirajo s stresom in tesnobo, kar povzroča stanje sprostitve in miru. Tako bi nas glutamat aktiviral, medtem ko bi se GABA ponovno umirila z zmanjšanjem vzbujanja nevronov.

Sanje

GABA se postopoma povečuje, ko smo zaspani. Ko zaspimo, doseže zelo visoke ravni, saj je to trenutek, v katerem smo bolj sproščeni in mirni.

V naših možganih obstaja skupina celic, ki se imenuje ventrolateralno preoptično jedro, znano tudi kot "stikalo za spanje". 80% celic na tem področju je GABAergic.

Po drugi strani pa GABA sodeluje pri vzdrževanju naše notranje ure ali cirkadianih ritmov. V bistvu, ko živali prezimijo, se njihova količina GABA znatno poveča.

Med spanjem, ki ga spremlja povečanje GABA, se povečajo tudi citokini. So beljakovine, ki ščitijo telo pred vnetjem. Zato je ustrezen počitek temeljnega pomena, saj se zdrav organizem vzdržuje in popravlja škodo.

Bolečina

Znano je, da ima GABA nociceptivne učinke (zaznavanje bolečine). Na primer, če se daje baclofen, snov, ki se veže na receptorje GABA B, se pri ljudeh pojavi analgetski učinek. Ta snov deluje z zmanjšanjem sproščanja nevrotransmitorjev bolečine v nevronih hrbtnega roga hrbtenjače..

Tako, ko se območja teh receptorjev spremenijo, živali razvijejo hiperalgezijo (zelo intenzivno zaznavanje bolečine). Zato se domneva, da so receptorji GABA B vključeni v vzdrževanje ustreznega praga bolečine.

Endokrine funkcije

Zdi se, da se po prejemu velikih odmerkov GABA znatno poveča rastni hormon. Ta hormon omogoča razvoj in okrevanje mišic, prav tako pa se poveča tudi med globokim spanjem.

Zdi se, da ima GABA tudi pomembno vlogo pri uravnavanju ženskih hormonskih ciklov.

Spremembe GABA

Ravni GABA ali njene aktivnosti se lahko spreminjajo z različnimi pogoji. Na primer za uživanje alkohola, drog ali drog.

Po drugi strani pa so nekatere psihiatrične in nevrološke bolezni povezane s spremembami v delovanju GABAergičnih nevronov in njihovih receptorjev..

V nadaljevanju je podrobneje pojasnjeno vsako od teh situacij.

Anksioznost

Nizke ravni GABA ali neustrezno delovanje tega nevrotransmiterja so povezane z anksioznostjo in stresom.

Zato veliko število anksiolitičnih zdravil deluje na receptorje GABA A. Poleg tega lahko nekatere ravni sproščanja (npr. Joga) igrajo vlogo pri GABA nivojih. Natančneje, znatno poveča vašo količino v možganih.

Depresija

Prekomerna raven GABA se lahko prevede v depresijo, saj se lahko prevelika sprostitev spremeni v brezbrižnost ali apatija.

Halucinacije

Odkrili so povezavo med nizkimi ravnmi GABA v možganih in olfaktornimi halucinacijami. To so pozitivni simptomi shizofrenije, stanje, ki je povezano tudi s spremembami v GABA.

Poleg tega so opazili, da so te halucinacije prenehale z zdravljenjem, ki je povečalo GABA v centralnem živčnem sistemu.

Motnje gibanja

Zdi se, da so nekateri nevrološki motnji gibanja, kot je Parkinsonova bolezen, Tourettov sindrom ali tardivna diskinezija, povezani z GABA.

Zdi se, da je baklofen, sintetični analog GABA, učinkovit pri zdravljenju Tourettovega sindroma pri otrocih..

Medtem ko agonisti GABA, kot so gabapentin in zolpidem, pomagajo pri zdravljenju Parkinsonove bolezni. Po drugi strani pa vigabatrin koristi zaporedno diskinezijo in druge motorične težave.

Vse to nakazuje, da je izvor teh stanj lahko pomanjkljivo signaliziranje GABAergičnih poti.

Epilepsija

Neuspeh ali deregulacija pri prenosu gama aminobutirne kisline povzroča hipereksitabilnost. To pomeni, da se nevroni preveč aktivirajo, kar vodi v epileptično aktivnost.

Glavna žarišča epilepsije, pri katerih GABA ne uspe, so neokorteks in hipokampus. Vendar ima epilepsija močno genetsko komponento. Obstajajo ljudje, ki so rojeni z večjo predispozicijo kot drugi, da trpijo epileptogeno aktivnost ali napade.

Zdaj je bilo odkrito, da neuspeh v izražanju γ2, ki je del receptorja GABA A, povzroči nastanek epilepsije..

Poraba alkohola

Alkohol ali etanol je snov, ki se pogosto uporablja v današnji družbi. Ima depresivno delovanje centralnega živčnega sistema.

Zlasti blokira vzbujanje, ki ga povzročajo receptorji NMDA, in ojača inhibitorne impulze receptorjev GABAA..

Pri nizkih koncentracijah etanol proizvaja disinhibicijo in evforijo. Kljub visoki koncentraciji v krvi lahko povzroči respiratorno odpoved in celo smrt.

Spoznanje

Ugotovljeno je bilo, da imajo receptorji GABA A mesto delovanja za snov, imenovano RO4938581. To zdravilo je inverzni agonist, kar pomeni, da ima nasproten učinek GABA.

Zdi se, da omenjeno zdravilo izboljšuje kognicijo. Natančneje, omogoča nam, da bolje utrdimo prostorske in časovne spomine (kje in kdaj se je kaj zgodilo).

Poleg tega se pri zaviranju receptorjev GABA ali mutacijah v hipokampusu pojavijo izboljšave pri učenju povezav.

Zasvojenost z drogami

Zdravilo Baclofen, zdravilo, ki je bilo prej omenjeno, se zdi koristno pri zdravljenju odvisnosti od drog, kot so alkohol, kokain, heroin ali nikotin. Čeprav ima veliko stranskih učinkov in drugih podobnih, ki se uporabljajo tudi povzročajo zaviralni učinek.

Droge zlorabe povzročajo sproščanje dopamina v jedru akumbensov. To področje možganov je bistveno v smislu nagrajevanja in okrepitve.

Ob dajanju baklofena se zmanjša želja po jemanju zdravil. To se zgodi, ker snov zmanjša aktivacijo dopaminergičnih nevronov na tem področju. Skratka, menijo, da zdravilo nima pričakovanega učinka in da ga ne želijo več jemati.

Motnje spanja

Spremembe v GABA lahko povzročijo različne težave s spanjem. Če je GABA manj kot normalno ali nevroni ne delujejo pravilno, se ponavadi pojavi nespečnost.

Kadar so vrednosti te snovi zelo visoke, se lahko pojavi paraliza spanja. V tej motnji se lahko oseba zbudi, ko je njeno telo paralizirano s fazo REM in se ne more premakniti.

Po drugi strani pa je narkolepsija povezana s hiperaktivnostjo GABAergičnih receptorjev.

Alzheimerjeva bolezen

V nekaterih študijah so pri bolnikih z Alzheimerjevo boleznijo opazili zvišane vrednosti GABA. Zdi se, da nastanek senilnih plakov in povečanje GABA blokira nevronsko aktivnost pri bolnikih. Predvsem tisti, ki sodelujejo pri učenju in spominu.

Visoke ravni GABA

Preveč GABA lahko povzroči prekomerno zaspanost, kot pri uživanju alkohola ali Valiuma.

Vendar pa lahko zelo visoka GABA povzroči nasprotni učinek pri mnogih ljudeh, kar povzroča anksioznost ali paniko. Spremlja ga mravljinčenje, zasoplost in spremembe krvnega tlaka ali srčnega utripa.

GABA dodatki

Trenutno je gama aminobutirna kislina na voljo na trgu kot prehransko dopolnilo, tako naravno kot sintetično. Naravni GABA je ustvarjen s fermentacijskim procesom, ki uporablja bakterijo, imenovano Lactobacillus hilgardii.

Veliko ljudi ga porabi za boljše spanje in zmanjšanje tesnobe. Znana je tudi pri športnikih, saj se zdi, da prispeva k izgubi maščobe in razvoju mišične mase.

To je zato, ker povzroča intenzivno povečanje rastnega hormona, ki je bistven za mišice. Poleg tega omogoča boljše spanje, nekaj, kar potrebujejo tisti, ki opravljajo bodybuilding.

Vendar pa je uporaba tega dodatka predmet polemik. Mnogi verjamejo, da ni znanstvenih dokazov o njihovih koristih.

Poleg tega se zdi, da krvna GABA težko prečka krvno-možgansko pregrado in doseže možgane. Zato ne more delovati na nevrone našega živčnega sistema.

Reference

  1. Alfaro Valverde, E. (2011). GABA receptorji (GABA receptorji). Univerza v Kostariki, Nacionalna psihiatrična bolnišnica: 8-16.
  2. Carlson, N.R. (2006). Fiziologija vedenja 8. Ed Madrid: Pearson.
  3. Cortes-Romero, C., Galindo, F., Galicija-Isasmendi, S., in Flores, A. (2011). GABA: funkcionalna dvojnost? Prehod med nevrorazvojem. Rev Neurol, 52, 665-675.
  4. Funkcija nevrotransmiterja GABA in vse ostalo o njem (S.f.). Vzpostavljeno 21. marca 2017, iz Examined Existence: checkedexistence.com.
  5. GABA (s.f.). Pridobljeno 21. marca 2017, iz Biopsychology: biopsychology.net.
  6. Monografija gama-aminobutrične kisline (GABA). (2007). Alternative Medicine Review, 12 (3): 274-279.
  7. Konkel, L. (16. oktober 2015). Kaj je GABA? Vzpostavljeno iz vsakdanjega zdravja: everydayhealth.com.
  8. Kaj je GABA? - Funkcija, koristi in stranski učinki. (s.f.). Pridobljeno 22. marca 2017, iz študije: study.com.